星际穿越运用到了什么物理知识

① 星际穿越中的五维空间，有科学理论基础吗

星际主要表现的是广义相对论，也就是引力理论。虫洞来源于广义相对论。因为电影《星际穿越》是由物理学家基普·索恩制作的，所以他想在科幻电影中展示他一生的研究成果，包括重力、黑洞和虫洞。他是一个主要研究广义相对论的物理学家。

时间维度是在三维空间的基础上增加的，是四维时空。可以理解为，我们想象有一个三维摄像头，捕捉我们每时每刻的状态，然后把它们排列在一起，就是一个四维时空。在四维时空中，时间变成了一个静止的量，我们既能看到过去，也能看到未来。

② 大神普及《星际穿越》的天文物理学知识

看《星际穿越》前必懂的18个天文物理：
TOP.1：黑洞真是洞？
.
TOP.2：什么是虫洞？【No.1】
.
TOP.3：什么是虫洞？【No.2】
.
TOP.4：五维空间
.
TOP.5：奇点
.
TOP.6：时间膨胀
.
TOP.7：与女主人公名字相同的定律：墨菲定律
.
TOP.8：我们熟识的“相对论”
.
TOP.9：引力弹弓
.
TOP.10：如果真有高维空间，为什么我看不到？
.
TOP.11：什么是穿越？
.
TOP.12：虫洞真实存在吗？
.
TOP.13：为什么Cooper乘坐的飞船要不停的旋转？
.
TOP.14：Cooper航行的目的地是哪？离地球有多远？
.
TOP.15：为什么Miller行星上面会有巨浪
.
TOP.16：为什么Cooper从Miller行星返回后已经过去二十多年并且Romily已经老了？
.
TOP.17：真实的虫洞和黑洞看起来是什么样子的？
.
TOP.18：Murph的鬼魂是怎么回事？为什么Cooper在虫洞中可以观察到所有的历史事件？Cooper和Murph是怎样实现通讯的？

③ 物理题 科幻大片《星际穿越》是基于知名理论

Interstellar的剧本时基于科学家基普索恩的时空穿梭理论而书写的，而基普索恩本身也是影片的监制。
索恩的研究方向主要为相对论天体物理学和引力物理，着重于对相对论性星体
和黑洞，特别是引力波的研究。对于公众而言，索恩最着名且富有争议的理论可能就是他关于虫洞或许能够作为时间旅行工具的假说。不过，索恩真正的科学贡献其
实涵盖了广义相对论里以时空和引力本性为中心的几乎全部的话题。

引力波和LIGO在当今世界上研究引力波的众多物理学家当中，索恩被认为是权威之一。他的工作主要包括对引力波形的预测和引力波的探测。索恩是激光干涉引力波天文台（LIGO）
的主要发起者：1984年索恩与其他人合作创建了LIGO计划，这成为了美国国家科学基金会投资的最大项目。LIGO运用激光干涉的方法测量微小的长度变
化，这些长度变化则来自引力波引起的时空扰动。索恩不仅开创了计算干涉仪对引力波信号响应的数学方法，他还为LIGO一些实验中不能实现的特色执行了工程
设计上的分析工作，并对数据分析的算法给出了建议。长久以来，索恩给予了LIGO尽可能多的理论支持，包括指明了LIGO所要探测的目标波源，设计了光束
管道中用来控制散射光的反射板。他还和莫斯科的弗拉基米尔·布拉金斯基的研究小组合作研究开发了用于新一代引力波探测器的量子非破坏性测量（QND）器件设计，并提出了降低影响引力波探测器的主要噪声之一，即热弹性噪声的数种解决方案。索恩还和新墨西哥大学的卡尔顿·卡维斯一起开发了用于谐振子正交幅度的量子非破坏性测量的非干扰（back-action evasion）逼近技术，这种技术可以有效应用于引力波探测和量子光学中。

④ 《星际穿越》涉及哪些科学知识

一、黑洞：黑洞一种不会向外界发射或反射任何光线的物质，一切物体接近黑洞都会被吞噬包括光，因此人们无法看见它。

二、虫洞：虫洞是在1930年由爱因斯坦和纳森·罗森假设提出的，认为虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道（白洞与黑洞），认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

四、超立方体：影片里主角在脱离飞船之后，并没有掉进黑洞，而是进入了一个把时间量化的盒子里，也就是五维空间，于是主角便通过这个盒子向三维空间自己的女儿传送数据，最后解开了方程，带领大家在土星建造了殖民空间站。

这个盒子是超级文明的创造，并且这个文明把时间作为一个维度嵌入了立方体中。这个超立方体的一个“面”在三维空间中，我们现实生活所处的时空却是 四维空间，我们只能感知三维空间和线性的时间维度。五维时空则是 四维空间加上非线性的时间维度，而那个时间维度又可以轻松让库珀通过引力影响过去，最后通过引力操纵手表的指针，传递给女儿世界内部关于量子引力的关键信息，最终使得人类得以操纵引力离开地球。

⑤ 《星际穿越》涉及哪些科学知识

1. A worm hole could open in space, providing a short cut from one side of the universe to the other. Verdict: Mostly true
打开的虫洞可以撕裂空间，给我们提供穿越宇宙的捷径。判定：基本正确
Worm holes are a pretty well-accepted part of modern cosmology and it’s Thorne’s theorems that have helped make them that way. The idea is that if you think of space-time less as a void than as a sortof fabric—which it is—it could, under the right circumstances fold over onitself. Punching the necessary holes in that fabric so that you could make your universe-transiting trip would be a bit more difficult. That would require what’s known as negative energy—an energetic state less than zero—to create the portal and keep it open, says Princeton cosmologist J. Richard Gott. There havebeen attempts to create such conditions in the lab, which is a long way from areal worm hole but at least helps prove the theory。
虫洞是现代宇宙学中普遍接受的概念，而它的流行主要得益于索恩定理。虫洞的主要观点是：当时空被当作一种布料而不是空间时，只要时机合适，它就可以折叠。然而，在布料上开一个可以穿越宇宙的口子并不容易。为此，普林斯顿的宇宙学家理乍得·戈特表示，我们需要一种负能量，即一种低于零的能量状态，去打开并维持时空之门。我们可以在实验室尝试制造这种状态，可是这与真实的虫洞相差甚远，但我们可以以此来证明这种理论。
One bit of license the Interstellar story didtake concerns how the worm hole came to be. It takes a massive object to generate a gravity field sufficient to fold space-time in half, and the one inthe movie would have to be the equivalent of 100 million of our suns, says Gott. Depending on where in the universe you placed an object with that kind of mass, it could make a real mess of the surrounding worlds—but it doesn’t in the movie。
《星际穿越》未曾注意到的一点是虫洞是如何产生的。为了折叠时空，我们需要一个巨大的物体去建造一个重力场，而在电影中，这个物体要相当于100万个太阳，戈特说。我们在何处安放这样一个庞然大物会决定周边世界是否混乱，但在电影中，这种混乱显然并没有发生。
2.Getting too close to the gravity well of a massive object like a black hole causes timeto move more slowly for you than it would for people on Earth. Verdict: True
像黑洞那样的庞然大物，如果离它的重力场太近，时间就会比地球上的走得更慢。判定：正确
For this one, stay with space-time as a fabric—astretched one, like a trampoline. Now place a 500-lb. cannon ball on it. That’syour black hole with its massive gravity field. The vertical threads in theweave of the fabric are space, the horizontal ones are time, and the cannonball can’t distort one without distorting the other, too. That means that everything—including how soon your next birthday comes—will be stretched out.Really, it’s as simple as that—unless you want to spend some time with the equations that prove the point, which, trust us, you don’t。
继续将时空当作一张像弹簧床一样展开的的布料，并在上面放上一颗五百磅的炮弹。这就像黑洞和它的重力场。布料上竖线是空间，横线是时间，只有布料其他部分扭曲，炮弹才会扭曲。这就意味着所有的一切都会被延长，包括你下一个生日到来的时间。这是个简单的事实，除非你想花些时间用各种公式去证明它，但相信我，你不会这样做的。
3.Itwould be possible to communicate to Earth from within a black hole. Verdict:Maybe
在黑洞里可以和地球通信。判定：可能
The accepted truth about a black hole is that its gravitational grip is so powerful that not even light can escape—which is howit got its name. But even physics may have loopholes, and one of them is something known as Hawking radiation, discovered by, well, guess who. When aparticle falls into a black hole, the fact that it’s falling creates another form of negative energy. But nature hates when its books are unbalanced—a negative without a corresponding positive is like a debit without a credit. Sothe black hole emits a particle to keep everything revenue- neutral. Zillions of those particles create a form of outflowing energy—and energy can be encoded to carry information, which is how all forms of wireless communication work.That’s hardly the same as being able to radio down to Houston from within ablack hole’s maw, but it takes you a big step closer。
关于黑洞普遍被接受的观点是黑洞的引力太强大，连光线也无法逃脱，这也黑洞名称的由来。然而，即使物理学定律也有漏洞，其中有一个着名的就是霍金辐射(猜猜是谁发现的)。当一个物质掉入黑洞之后，它会产生另一种反物质。但是，自然界讨厌一切不平衡，就像借钱不还债一样，自然界不喜欢只有反面而没有正面。所以黑洞释放出一种颗粒来中和所有物质。不计其数的颗粒形成倾泻而出的携带信息的能量，这就是黑洞中无线通讯进行的方式。这几乎就像从黑洞的大嘴中向休斯敦发送无线电波一样，但你需要迈更大的一步。
4.Itwould be possible to survive the leap into the black hole from which you hopeto do your communicating in the first place.
Verdict: False—except…
跳入黑洞后，你可能还有时间发个通讯，然后再尸骨无存。
判定：错误——除非……
Cosmologists vie for the best term to describe what would happen to you if youcrossed over a black hole’s so-called event horizon, or its light-gobbling threshold. The winner, in a linguistic landslide:spaghettification—which does not sound good. But that nasty end may not happen immediately. “Most people would agree that a person who jumps into a black holeis doomed,” says Columbia University cosmologist and best-selling author Brian Greene, “but if the black hole is big enough, you wouldn’t get spaghettified right away。”That’s small comfort, but for a good screenwriter, it’s all the wiggle room youneed。
宇宙学家一直绞尽脑汁来形容跨越黑洞“视界”或者“光线吞噬界线”之后的后果。他们搞出了一个听起来不怎么样的词：“意大利面化”(指在强引力场中物体因潮汐力作用产生的拉伸形变)。不过，这么恶心的事情可能不会立即发生，“大部分人都相信跳入黑洞后必然尸骨无存”，哥伦比亚大学宇宙学家和畅销书作者布赖恩·格林说，“但是如果黑洞足够大，你不会立刻被绞成意大利面那样”。 当然，这只是一个小小的安慰，但是作为一个优秀的编剧，说话总是要有余地的。
5.And finally: Anne Hathaway could move through time and space and help save all ofhumanity and her hair would still look fabulous.
Verdict: Who cares? Wewouldn’t have it any other way
最后，安妮·海瑟薇穿越时空拯救全人类之后，发型依旧完美。
判定：谁在乎？我们可不希望她蓬头垢面。

⑥ 《星际穿越》涉及了哪些科学理论

《星际穿越》是基于爱因斯坦的广义相对论，结合基普·索恩的黑洞理论以及多维时空的量子物理理论演化出来的。虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

⑦ 《星际穿越》中涉及到哪些高中物理知识

高中的可不够呀，星际穿越里的科技超地球现有科技一万年都差不多。虫洞，曲率航行，光牵引，电磁护罩。现在的科技一点都不沾边。如果星际穿越里的科技和现在的科技对比的情况下。就像是一个坦克对一个刚出生的婴儿。完全没有可比性。